Bu devre probleminin Op-Amp olmadan bir çözümü var mı?

9

Bu sitede bir voltaj takipçisi tanımından geçiyordum http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Voltage-follower

Ve temel bir sorun ve çözüm olarak bir op-amp voltaj takipçisi sunuldu.

Bu sorun bir op-amp olmadan çözülebilir mi?

operational-amplifier circuit-analysis voltage-divider

— soundslikefiziks
kaynak

Pratik nedenler mi soruyorsunuz, yoksa sadece merak mı ediyorsunuz? Op-amp'in bununla başa çıkmanın en iyi yolu olduğundan eminim. Ancak voltajın çok doğru olması gerekmiyorsa, birkaç transistörle yapmak mümkün olabilir.

— mkeith

8

Bilinen, sabit bir yük için önemsiz bir şekilde çözülmüş, sadece yükü bölücü hesaplamasına çarpanlarına ayırmaktır. Bilinmeyen veya değişken yük için bir geri bildirim sistemi (op-amp veya başka türlü) kullanırsınız.

— Chris Stratton

3

Burada asıl soru nedir? Herkes bunu bulmak için bağlantıya tıklamayacak.

— Sean87

4

Evet, az çok. Açıkça sabit bir yük direnci gösteren çizimin aksine. Gösterilen sabit yük için, üst direnci 100 ohm (uygun güç oranıyla!) Yapabilir ve alt direnç için noktayı boş bırakabilirsiniz. Ancak birçok gerçek yük kullanımda farklılık gösterir.

— Chris Stratton

5

Evet. GERÇEK hedefe ve mevcut olana bağlı olarak, bu devre birçok şeyle değiştirilebilir. Örneğin, op-amp'i 5V voltaj regülatörü ile değiştirebilirsiniz. Teknik olarak, bu bir op-amp değil.

— mkeith

8

Oh, tanrım. Bir diyot / BJT çözeltisi ve bir MOSFET çözeltisi görüyorum.

Hiç kimse bariz BJT çözümlerini yapmadı.

Ben de şimdi bunları da ekleyebilirsiniz:

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Burada, bir PNP takipçisi ile başlıyorum ve bir NPN takipçisi ile (solda) basamaklıyorum ya da bir PNP takipçisi tarafından (sağda) bir NPN takipçisi ile basamaklıyorum. $R_1\approx R_2$ toplayıcı akımları benzer olacak ve $V_{BE}$ bu nedenle değerler de benzerdir. (Elbette daha iyi ayarlamak için kolayca ayarlanabilir.)

İptal etmenin iyi bir yolu $V_{BE}$ ofset. Ve bir opamp kullanmadan opampınızın çalışması (opamp'ın giriş empedansı gigaohms ve çıkışta aktif lavabo ve kaynak olacağı için kullanımı daha iyi olurdu).

İsterseniz girişe bir direnç bölücü koyun.

Bu fikir nasıl kaçırıldı? Bilmiyorum.

— Jonk
kaynak

Yani R2, R1'de 100ohm ile eşleştirilecek olan 100Ohm yük olacak ve iki 10k direnç kavşağı girişe girecekti?

— soundslikefiziks

@soundslikefiziks Bu olabilir

R_{2}

$R_2$ olan gerçek yük, herhalde. Paralel olarak bir şey koyarsanız

R_{2}

$R_2$ sonra toplayıcı akımı

Q_{2}

$Q_2$ sadece çok daha yüksek olacak. Ne olursa olsun, yapmak için çok çılgın olmazdım

R_{1} \approx R_{2}

$R_1\approx R_2$ . Hakkında olacak

60 mV

$60\:\text{mV}$ kollektör akımında 10 kat farkın neden olduğu fark. Tüm bunların ne kadar önemli olduğu, çıktıyı girdiyle ne kadar yakından eşleştirmek istediğinize bağlıdır. İstediğiniz bir figür var mı? Sadece bir yaklaşım araştırması yaptığınızı sanıyordum. Yanlış anladım mı?

— jonk

2

@soundslikefiziks "Basamaklı PNP + NPN takipçisi mi?" Bir adı var mı bilmiyorum. Hmm .... Bu, binlerce mühendisin bile onlarca yıldır bu devreyi keşfettiği, yeniden keşfettiği ve öğrendiği anlamına geliyor mu ... kimsenin ismini söylemediği mi ??? Ah hah !! Bu çok çiğnenmiş, ama yine de isimsiz devre topolojisi ve bu vesile ile bundan böyle adı iddia ve "JK-Takipçisi" devre diyorum !! ;) İsim uzun yaşayabilir ve gelişebilir.

— jonk

3

@soundslikefiziks Duymak harika. Şimdi bunu sadece ders kitabının yazarlarına göndermek için! Darlington ve Sziklai kaidesine JK-Follower ekleyebiliriz.

— jonk

1

@SpehroPefhany Eğer en az ciddi olsaydım, yapabilirdim. Geçmişte harikaydı ve yazmayı iki kez düşünmezdim. (Muhtemelen hala çok yoğun bir şekilde meşgul.) Ama eminim ki farkındasınız, sadece alay ediyorum. Muhtemelen bu fikri ilk kez 1990 civarında, AofE'nin 2. baskısı nedeniyle gördüm. Yetersiz bellek emin olmamı engelliyor. Dün gece hem 2. hem de 3. baskıya baktım, devreyi buldum ama ismini bulamadım. Belki de onu ilk duyduğunu bilip bilmediğini görmek için yazmalıyım?

— jonk

10

İşte Tony'nin cevabında küçük bir değişiklik var. Eğer beğendiyseniz, lütfen cevabını da kaldırın.

Devresinde, D1 temel olarak Q1'in Vbe voltaj düşüşünü iptal eder.

Bu devrede, M1'in M2'nin Vg'lerini (th) iptal etmesi beklenir. Fikir, MOS kullanarak bölücüyü daha az yükleyeceğimizdir. Ancak, M1 ve M2'nin Vg'leri (th) yakından eşleşmezse, Tony'nin devresi daha iyi bir sonuç verebilir.

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

— mkeith
kaynak

8

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
kaynak

Neden diyota ihtiyacımız var? R3'ün voltajını hafifçe arttırmaktan başka bir amacı var mı?

— soundslikefiziks

2

Op Amperi kullanmayan bir başka çözüm de LDO'dur.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

2

Diyot ve tamamlayıcı yayıcı takip yöntemi, bir miktar R oranı tamponlanırken oluşturulan ofseti geçersiz kılar.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

6

Bu BJT cevaplarının çoğunda sorun, giriş empedansının düşük olmasıdır. Bu, beslediğiniz her şeyin daha düşük bir empedansa sahip olması gerektiği anlamına gelir. Ayrıca, sürücü akımı pull-up'lar ve Hfe tarafından ayarlanır, böylece yükün ne kadar küçük olabileceği konusunda çok sınırlandırılırsınız.

Gerilim takipçilerinin aslında beş gereksinimi vardır.

Çıkış gerilimi giriş gerilimine uygun olmalıdır
Giriş empedansı yüksek olmalıdır
Çıkış empedansı düşük olmalıdır
Çıktı push-pull olmalıdır.
Çıktı her iki raya da tam olarak olmasa da yakın sürebilmelidir.

Aşağıdaki devre, çok daha yüksek giriş empedansı ve daha düşük çıkış empedansı ile bir itme-çekme voltajı takipçisi sağlar.

Bununla birlikte, düşük Vgs ve Rds_on ile eşleşen çift / çift MOSFET'leri bulmak önemlidir.

şematik

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Yine de yüksek frekanslı sinyalleri izlemek için bunu tavsiye etmem.

Elbette, kullandığınız her şeyi basit bir Op-Amp devresinden daha fazla gayrimenkul ve maliyet eklediğinizde.

— Trevor_G
kaynak

-2

İki 10K direnç, iki adet 5V Zener diyot ile değiştirilebilir. Yine de bir op-amp kullanmak kadar iyi olmaz. Yük için 5V'nin ne kadar kararlı olması gerektiğine bağlıdır. Bu, özellikle 10V kaynağı yüksekse, güç israfı potansiyeline sahiptir.

Bu nedenle, üst 10K direnç, 5V Zener ile değiştirilebilir ve alt direnç açık bırakılabilir.

Dirençli bir voltaj bölücü gerekiyorsa, 10K dirençler 10 ohm veya daha az ile değiştirilebilir. Örneğin 1 ohm kullanın. Çok savurgan.

— düşkapanı
kaynak

Hiç yorum yapılmamış mı? Konuş?

— dreamcatcher

2

Cevabınız "çok savurgan" yaşam biçimini kucaklıyor. Aklı başında hiç kimse onları gerçekte uygulayamaz. Cevabınız simülasyonlar için neredeyse hiç iyi değil. Bu, gerçek hayatta kullanılmak için uygun bir cevap değildir.

— Harry Svensson

1

Gerçek toplam Vz> Vcc .... = güç kaybı ve muhtemelen duman kaybı durumunda seri olarak iki 5V Zener diyotu amper anlamına gelebilir. 2x10 ohm daha iyi değildir. Yük öneri ise orta tel önerisi pasiftir.

— Trevor_G